输电线路雷击跳闸事故浅析及防雷事故措施的研究

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:holy1987
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  摘要:输电线路由于覆盖范围大,需要跨越多种不同的区域。在雷击多发区域,输电线路易受到雷击影响发生跳闸事故,输电的可靠性与连续性因此会受到影响。因此有必要结合输电线路雷击跳闸事故的特点采取相应的防雷措施,保护输电线路以免发生损坏,将因雷击产生的经济损失控制在最低水平。本文主要介绍了输电线路雷击跳闸事故浅析及防雷事故措施。
  关键词:输电线路;故障分析;雷击跳闸;防雷措施;
  电力供应直接影响人们的生产生活,需提高供电稳定性和安全性。高压输电线路由于所处的地理环境和自然环境比较容易遭受雷击,造成的经济损失不可估量。因此,详细论述了综合防雷措施。
  1输电线路发生雷击跳闸的原因
  输电线路发生雷击跳闸事故与多种原因有关,要实现输电线路的安全稳定运行,就要全面分析发生雷击跳闸的作用原理,掌握规律,这样才能保证输电线路的稳定。相关研究表明,雷击跳闸主要与绝缘子产生的放电电压有关,与发生雷击后电流强弱有关,还和杆塔本身的接地阻值有关。因此对于输电线路的检修维护,要全面分析输电线路引发雷击跳闸的根本原因,针对事故的原因制定防雷措施。
  雷击发生的区域地形较为复杂,比如处于风口或山谷等危险地带,这些区域易受到了不良天气的影响,由于区域环境的特殊性,雷击的发生几率较大。
  输电线路中的杆塔需要保证可靠的绝缘能力,如果绝缘数值降低易受到雷击的影响。当前由于技术的进步,杆塔的绝缘效果有了很大幅度的提升,但是由于杆塔存在附属设施如:杆塔标志牌、防雷设施、防鸟设施等,如果这些设施的绝缘能力不足,杆塔易受到雷击的作用,特别是绝缘能力薄弱部位受到雷击后易发生跳闸。
  雷击还会易发生在地面标高快速变化的区域或土壤本身阻值率较高的地带。输电线路如果位于地下,会受到腐蚀作用,线缆的绝缘性能会变差。如果有雷击发生,产生的过电流不能快速分散流出,接地电阻会引发跳闸事故。另外,如果接地电阻的质量难以保证也会引发绝缘闪络,电阻负荷承载能力和雷击发生的频率有关。
  避雷线位置也易发生雷击,特别是存在保护角设计的大杆塔。由于避雷线本身的保护能力是在一定范围内的,如果超出了保护范围,也会引发跳闸事故。保护角的应用有利于防止输电线受到雷电的作用,保护角的设备范围与保护效果存在反比关系。在输电线路的运行中,由于多种原因的影响,防雷方面的保护作用会发生弱化,难以实现发生雷击后对绝缘子串的保护,因此输电线路在雷击作用下会有绕击发生,引发跳闸现象。
  2输电线路防雷跳闸的主要措施
  2.1降低接地电阻的阻值
  影响输电线路安全运行的重要因素为杆塔接地电阻的阻值,正常情况下,杆塔的基本情况确定之后可以通过降低接地电阻的阻值来提高输电线路的耐雷性。因此,相关工作人员要正确掌握减小杆塔接地电阻的措施,以我国某一地区为例,该地区在降低接地电阻的阻值中主要采取了如下举措,首先该地区应用了降阻剂,降阻剂可以有效的降低地面与地级之间的电阻,并且调查结果显示,降阻剂的使用起到了良好的降阻效果。其次,该地区在对杆塔保护角度的设计上加强了重视,并且在设计结束后应用了相关的公式进行检验,避免杆塔保护角度出现不合理的现象,为缩减接地电阻阻值的工作提供了重要的保障。除此之外,该地区还应用了爆破接地技术来缩减杆塔的接地电阻,工作人员事先利用相应的设备进行爆破,确保爆破之后接地装置会产生裂缝,然后用压力机等机械在裂缝中放入低电阻率的材料,进而有效的降低电阻的电导率。最后,该地区采用了外引接地的策略来降低电阻阻值,工作人员事先进行实际考察,考察过后选取电阻率较低的区域,之后再放置接地装置,如果电力企业具有一定的资金来源,也可以将接地装置放置在不冻河流附近。
  2.2合理运用不平衡的绝缘方式
  不平衡的绝缘方式具有很多的优点,首先不平衡的绝缘方式经济性较强,其次,这种不平衡的绝缘方式操作起来简便,可以有效的增强输电线路的绝缘水平,进而在一定程度上提高输电线路的耐雷水平。在输电线路运行时,一般线路出现跳闸的概率要明显低于一些高塔杆的输电线路。为了有效的避免雷击事故所造成跳闸现象,操作人员首先可以将高塔杆与避雷线之间的导线距离适当的增强,其次,工作人员可以在现有绝缘子串数量基础上适当的增加,从而在根本上提高输电线路的绝缘性能。现阶段我国在输电线路的防雷措施上提倡使用不平衡的绝缘方式,将不同回路绝缘效果的差值设置成相应的电压峰值,在遇到雷击事故时,绝缘子串数量较少的回路中就会事先发生闪络现象,这样地线就成为了雷击事故发生时闪络后的导线,从而有效的提高输电线路的耐雷水平,保障供电系统的正常运行。
  2.3事先摆放负角保护针和电棒,对避雷针进行有效的掌控
  电棒的摆放可以在一定程度上将导线与地线之间的距离增长,耦合系数也就随之增加,在雷电事故发生时可以降低輸电线路的分流作用,进而对高压输电路的电压分布进行有效的改善。在输电线路的运行中摆放负角保护针可以将其理解为防止雷击事故发生的避雷针,负角保护针具有将输电线路临界击距降低的作用。将负角保护针和电棒事先进行合理的摆放不仅可以有效的提高输电线路的耐雷水平,还可以节省电力企业防雷水平的成本,并且操作便利,所以这种防雷措施已经逐渐引起了电力企业的广泛关注。对避雷针进行有效的掌控也是高压输电路中重要的防雷举措,安置可控的避雷针不仅具有防雷作用,而且实用性还很强,是我国现阶段在防雷方面主要推广的一种措施。此外对避雷针进行有效的控制可以将输电线路跳闸的几率降低,因此相关的电力企业也应该引起重视。
  2.4避雷线的架设
  在输电线路的防雷措施中,避雷线的架设是其最重要的举措,对避雷线进行科学合理的架设可以有效的避免雷击事故对输电线路所造成的损害。在架设避雷线时,首先要对周围的情况进行调查,如果该地区较为空旷,在雷击事故发生时就会加大雷电击中电线的几率,所以工作人员重点应该在空旷地区对避雷线进行架设。[5]相较于没有安装避雷线的高压输电路,跳闸现象时有发生,进而造成输电线路绝缘层的损毁,但是安装避雷线之后,输电线路就可以降低跳闸现象发生的几率,并且也不会损毁该输电线路的绝缘层,由此可见,避雷线的架设可以对输电线路的绝缘层进行保护,从而有效的提高输电线路的耐雷水平。
  3结论
  综上所述,输电线路是电力系统的重要组成部分之一,其运行稳定与否直接关系到电网的运行可靠性。为保证输电线路的安全、稳定、可靠运行,应当对各种防雷技术措施进行综合运用,以此来增强线路的防雷水平。在未来一段时期,应当加大对防雷技术的研究力度,除对现有的技术措施进行优化改进和完善之外,还应开发一些新的防雷技术,从而为输电线路防雷提供技术支撑。
  参考文献
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